论文部分内容阅读
本文依托导师主持的交通运输部建设科技项目“特大跨钢桁-混凝土组合连续刚构桥建设基础理论研究”(2013 319 814 040),针对全装配式钢桁-混凝土组合连续刚构梁桥首次应用,以青岐涌特大桥为依托工程,开展组合梁负弯矩区段在疲劳荷载下力学行为研究,主要研究内容工作如下:(1)以青岐涌大桥为依托工程,按其负弯矩区4:1比例缩尺设计制作了钢桁-砼组合模型试验梁,根据实桥恒载作用及车辆荷载作用确定疲劳荷载下限及荷载幅,对试验梁进行累计340万次变幅疲劳荷载试验。(2)对试验梁进行了200万次疲劳加载,验证组合梁在正常使用循环荷载下不会发生疲劳破坏。随后不断提高荷载幅来模拟组合梁在不同程度超载作用,在一定加载次数后进行静力加载试验测得荷载-挠度曲线,观察组合梁刚度退化规律,结合界面应变分布、栓钉滑移变化规律及桥面板裂缝分析组合梁刚度退化原因。(3)针对全装配式钢桁-砼组合梁中钢桁腹杆离散分布的结构特点导致钢-混界面剪力传递非连续性,探索研究了钢桁-砼组合梁非连续传力模型,根据此模型计算连接桥面板与钢桁的连接焊缝在疲劳荷载下所受的应力,并根据受力特点提出减缓疲劳应力的方法。(4)对青岐涌大桥组合梁剪力连接焊缝在实际车辆荷载作用下的疲劳性能展开研究,通过ABAQUS软件对桥梁建立局部实体-壳单元模型,并使用子模型技术精细化建立了焊缝处附近的网格,引入热点应力法,同时考虑焊缝缺陷,计算了焊缝在JTG D64-2015中规定的疲劳模型Ⅲ荷载作用下焊缝的热点应力幅。(5)对青岐涌大桥剪力连接焊缝细节进行参数分析,研究讨论了焊缝在不同融透深度、不同角焊缝尺寸和不同节点板形状及尺寸下对焊缝热点应力幅的影响。